9
www.labsystem.hu 1 A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre A mikrohullámú zárt roncsolás általánosan elterjedt módszer az analitikai laboratóriumok mintáinak fémanalitikai előkészítésére. Kémiai reakció lévén a reprodukálhatóságot az azonos körülmények között (adott hőmérsékleten, adott ideig) végzett roncsolással biztosíthatjuk. Ehhez természetesen mérni kell a hőmérsékletet. Sok esetben – bizonyos okok miatt - a nyomást is mérni szokták. Egy nagyon általános roncsolási példa az EPA 3052-es módszere szerinti roncsolás. A program igen egyszerű: öt percen belül el kell érni a roncsolási hőmérsékletet (kb. 180 o C) és azt tíz percig tartani. Érdekes, hogy az összes gyártó/forgalmazó, a roncsoló edényzetek fő paramétereként nem a legmagasabb hőmérséklet adja meg elsőként, hanem mindig a nyomást, míg a hőmérsékletet pedig szinte csak megemlítik. Ennek valószínű oka az, hogy sokkal könnyebb magas hőmérsékletet elérni egy zárt rendszerben, mint a magas nyomást biztonsággal tartani. Ezen cikk célja az, hogy megvizsgáljuk a nyomásszabályozás működési módját, és ebből levonjuk a következtetéseket. A nyomásálló edényzetek széles nyomásfokozat-tartományban érhetők el. A szokásos tartományok: kisnyomású < 20 bar; közepes nyomású 20 és 35 bar között; magas nyomású 35 és 100 bar között. Egyes gyártók egy edényzetet három nyomásértékkel is specifikálnak. A vásárlás előtt célszerű tisztázni, hogy ezek közül melyik a felhasználó számára egyedül érdekes adat: az edényben üzemszerűen elérhető legnagyobb nyomás (ez a három szám közül a legkisebb szokott lenni).

A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

www.labsystem.hu

1

A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre

A mikrohullámú zárt roncsolás általánosan elterjedt módszer az analitikai laboratóriumok mintáinak fémanalitikai előkészítésére.

Kémiai reakció lévén a reprodukálhatóságot az azonos körülmények között (adott hőmérsékleten, adott ideig) végzett roncsolással biztosíthatjuk. Ehhez természetesen mérni kell a hőmérsékletet. Sok esetben – bizonyos okok miatt - a nyomást is mérni szokták.

Egy nagyon általános roncsolási példa az EPA 3052-es módszere szerinti roncsolás. A program igen egyszerű: öt percen belül el kell érni a roncsolási hőmérsékletet (kb. 180 oC) és azt tíz percig tartani.

Érdekes, hogy az összes gyártó/forgalmazó, a roncsoló edényzetek fő paramétereként nem a legmagasabb hőmérséklet adja meg elsőként, hanem mindig a nyomást, míg a hőmérsékletet pedig szinte csak megemlítik. Ennek valószínű oka az, hogy sokkal könnyebb magas hőmérsékletet elérni egy zárt rendszerben, mint a magas nyomást biztonsággal tartani.

Ezen cikk célja az, hogy megvizsgáljuk a nyomásszabályozás működési módját, és ebből levonjuk a következtetéseket.

A nyomásálló edényzetek széles nyomásfokozat-tartományban érhetők el. A szokásos tartományok: kisnyomású < 20 bar; közepes nyomású 20 és 35 bar között; magas nyomású 35 és 100 bar között. Egyes gyártók egy edényzetet három nyomásértékkel is specifikálnak. A vásárlás előtt célszerű tisztázni, hogy ezek közül melyik a felhasználó számára egyedül érdekes adat: az edényben üzemszerűen elérhető legnagyobb nyomás (ez a három szám közül a legkisebb szokott lenni).

Page 2: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

www.labsystem.hu

2

Az edényzet kiválasztásánál körültekintően kell eljárni, hogy az alkalmas legyen feladat elvégzésére.

A roncsoló edényben kialakuló nyomás két összetevőből áll: az oldat gőznyomásából és szerves anyag roncsolódásakor képződő gáz (CO2) nyomásából. Minél nagyobb a minta szervesanyag-tartalma, annál nagyobb lesz a nyomás e komponense.

A legalsó profil a roncsoló sav (HNO3 ) nyomásgörbéje 180 oC-on, míg a többi görbe egy - 0,25 grammonként megnövelt - szervesanyag-standard roncsolásakor felvett nyomásprofil.

Az egyes görbékre vonatkozó legmagasabb nyomásokat és a hőntartási idő végén mért nyomásértékeket a következő táblázatban láthatjuk.

Görbe Exoterm csúcs Max.nyomás Alkalmas edényzet HNO3 nincs 5,6 bar (72 psi) Kisnyomású 0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464 psi) Nagynyomású 1,0 g 50,2 bar 50,2 bar (725 psi) Nagynyomású 1,25 g 68,5 bar 56,7 bar (812 psi) Nagynyomású

A fentiek szerint egyszerűnek látszik az edényzet kiválasztása, ha tudjuk a roncsolni kívánt szerves anyag tömegét. Ez valóban így is van, ha nem használunk nyomáskontrolt.

Nyomáskontrol esetén kissé más a helyzet…

Page 3: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

www.labsystem.hu

3

Mi is tulajdonképpen a nyomáskontrol? Egy biztonsági eszköz, amely megvédi a roncsoló edényünket a túlnyomástól (a lefújástól). A nyomáskontrolt két esetben szokták alkalmazni: kutatási célból, vagy ha az edényzet burst-disc-kel (szakadó membránnal) védett. A nyomáskontrol feladata, hogy a nyomás ne mehessen fel a szakadó felületek működési nyomásáig, mert ha a membrán átszakadna, az edény lefúj, a minta elveszik.

Hogyan állítják be a nyomáshatárt? Egy közepes nyomásúnak minősített, 30 bar környéki edénynél 20 és 25 bar közé, de inkább 20 bar-ra szokták beállítani. Mi az oka ennek a nagyon alacsony nyomásérték (az edényzet deklarált nyomáshatáránál minimum 30%-kal alacsonyabb) választásának? Az ok: az edények fedeleiben használt, a lefújáskor megnyíló felületek működésének szórása. Az igen vékony hártyák gyártásakor azok pontos vastagságát nem lehet garantálni, ezért jelentősen túlbiztosítják a védelmet az alacsony nyomáshatár beállításával, ugyanis igen kellemetlen, ha lefúj az edény.

Az ábrán egy 0,3 gramm szerves anyag (szalámi) roncsolásának esetét látjuk egy 100 bar-os edényben, de a nyomáskontrolt 20 bar-ra beállítva. A program: 8 perc alatt érjük el a 180 oC-os roncsolási hőmérsékletet, és ezt tartsuk 15 percig.

A rendszer szépen eléri a hőmérsékletet, ahol a nyomás még csak kb. 15 bar lesz. A minta roncsolódása során keletkező CO2 hatására a nyomás kb. 5 perc múlva eléri a beállított 20 bar-t. Ekkor a nyomásszenzor átveszi a vezérlést, és a rendszer a beállított nyomás tartására rendezkedik be. A nyomás tartására igen kis energiai is elegendő, amely viszont nem lesz elég a 180 oC-os roncsolási hőmérséklet tartására. A hőmérséklet folyamatosan csökken, a roncsolási idő végére 170 oC alá esik.

A példánkban használt 0,3 g minta csak a jelenség demonstrálására szolgál, egy élelmiszereket elemző analitikus ilyen kis tömeggel nem tud mit kezdeni. Nézzük meg, hogy mi történik egy „szokásos” beméréssel, a 0,5 grammnyi mintával.

Page 4: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

www.labsystem.hu

4

Amint látható, a megnövelt tömegű minta már a felfűtési idő alatt olyan nyomást produkált, hogy a rendszer a 20 bar-os nyomást már a roncsolási hőmérséklet beállása előtt (175 oC-nál) elérte. A nyomás tartására engedélyezett energia a program végére 150 oC alatti hőmérséklethez volt elegendő. A következő ábrán a fekete vonal jelzi a mikrohullámú energiát. A lila színű vonal a kívánt (beprogramozott) hőmérséklet.

Ezen a hőmérsékleten nem sok-minden történik a szalámiban lévő zsírral… A nyomáskontrol használatával sikerült egy 100 bar-os edényt 20 bar-osra „lefokoznunk”. A táblázat szerint a 30 bar-os edényben csak 0,25 g mintát tudunk elroncsolni a 0,5 g* helyett. Ugyanez történik minden nyomásfokozatú edénnyel, ha annak lefújó szelepét egy nyomáskontrollal védjük.

Page 5: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

www.labsystem.hu

5

Ezzel a módszerrel a roncsoló edény – az eladásakor specifikáltnál - sokkal kisebb teljesítményre lesz csak képes. Az edényzet teljes kapacitásának kihasználására, a mindig eredményes roncsolás érdekében más védelmet (létező megoldás) célszerű alkalmazni.

Folytatása következik.

Kubovics Ferenc

Page 6: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

T A L L Ó Z Ó

4 L A B I N F Ó ■ 2 0 0 7 / 4 .

Mikrohullámú roncsolásA nyomásszenzor hatása a roncsolási hômérsékletre, II. rész

A Labinfó elôzô számában (2007/3. szám) megismerked-tünk a nyomáskontrollal védett, szakadó szelepes (passzívvédelem), mikrohullámú zárt roncsolóedényzetek teljesít-ménykorlátaival.

Röviden összefoglalva: a roncsolóedényt 30 bar körülinyomáson megnyíló burst-disk vagy membrán védi a túl-nyomástól. Azért, hogy ez a védelem ne lépjen mûködésbe(ne fújjon le az edény), egy második védelmet – nyomás-kontrollt – is használunk, amely viszont csak 20 barig enge-di fejlôdni a nyomást. A nyomáskontroll hatására az edényteljesítménye jelentôsen lecsökken. Ennek eredménye a ki-sebb bemérhetô mintatömeg, vagy a szükségesnél alacso-nyabb roncsolási hômérséklet.

Az így lecsökkentett teljesítményû edénnyel végzett ron-csolás során az esetek túlnyomó többségében szükség isvan a nyomáskontroll aktív közremûködésére. Mit lát ebbôla felhasználó? „A nyomás túl hamar eléri a maximális érté-ket, és a rendszer leáll.” Hogy pontosan mit jelent a „leál-lás”, azt az ilyen rendszerekkel dolgozó felhasználók ná-lam bizonyára jobban tudják. Én annyit érzek belôle, hogyaz elektronikus védelem sikeresen megvédte a lefújástól a„készakarva elrontott” edényt, de vajon mi van a mintával?

Megoldásként két lehetôség látszik: a rendszer továbbmûködik a beállított 20 baros nyomáson (a hômérséklet va-lószínûleg folyamatosan csökken), vagy a program befeje-zôdik.

Az elsô esetben a minta roncsolása folytatódik az egyrecsökkenô hômérsékleten; itt minimum az feltételezhetô,hogy a roncsolás minôsége jobb is lehetne.

A második esetben, a leállásnál: eddigi munkánk veszen-dôbe megy, az edényeket ki kell takarítani, a mintákat újrabe kell mérni, de most már kisebb tömeggel, vagy a na-gyobb nyomásfokozatú edényzetet kell használatba venni.A roncsolás megkezdése elôtt a fedeleket meg kell formáz-ni és a membránokat ki kell cserélni (ezek a feladatok nemkapnak hangsúlyt egy demo alkalmával, de a készülék le-szállításakor apró ajándékok kerülnek elô, melyekkel eze-ket a mûveleteket elvégezhetjük).

Amennyiben a membránt nem cserélnénk ki, elôfordul-hat, hogy a következô roncsolásnál a csak 20 baros nyomásellenére is átszakad a 30 baros membrán.

Egy ilyen védelemmel (passzív) felszerelt nagy nyomásúedény nyomásgörbéje látható az elôzô ábrán.

A szelep átszakadása után az edényben lévô nyomás 45barról 0 barra zuhan. A hirtelen nyomáscsökkenés miatt azedényben lévô folyadék teljesen elpárolog, és eltávozik azedénybôl. A lefújást követôen az elôbbiekben említett má-sodik esetnél kissé rosszabb helyzet áll elô; nemcsak a min-ta veszett el, hanem a gép belsejét is takarítani kell. A ki-sebb belsô átmérôjû edényeknél (a 12-14 munkahelyesnéltöbb) gyakran elôfordul, hogy a roncsolási hômérséklettôlszilárdságát vesztett – teflonszerû anyagból készített –edény a lefújáskor összehorpad. Ezt ezután ki kell dobni.Van olyan készülék, amelynek a felhasználói utasítása va-lami hasonló figyelmeztetést tartalmaz: a burst-disk átsza-kadása után nem szabad a készüléket használni! Hívja ki aszervizt. Amint látható, a burst-diskes védelemmel ellátottedényt valóban el kell látni egy, a „védelmet védô” nyo-másméréssel. A zárt roncsolóedények másik csoportjábannincsenek nem visszazáró szakadó felületek. Az ilyen edé-nyekben aktív elemek szabályozzák a túlnyomást az edénylegnagyobb nyomása környékén. Az aktív elemek rugózóalkatrészeket tartalmaznak, melyek túlnyomás esetén nyit-nak, majd a maximális nyomáshatár környékén visszazár-nak. Nagyon fontos, hogy mindegyik edénynek megvan asaját aktív szelepe, tehát egymástól függetlenül mindenedény a maximális teljesítményen dolgozhat.

A szelep mûködési elve a fenti ábrán látható.

A szelep mûködését demonstrálja a következô ábra, aholegy közepes nyomású edényben 25 ml vizet melegítettünk250 °C-on. Ezen a hômérsékleten a víz gôznyomása 43 bar,így nagyon egyszerûen elô tudjuk állítani azt a nyomást,ahol a szelepnek mûködésbe kell lépnie. Az edényzetreígért max. nyomás: 35 bar.

Page 7: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

T A L L Ó Z Ó

5L A B I N F Ó ■ 2 0 0 7 / 4 .

Látható, hogy a szelep 38 és 40 bar között nyit, és 35 barkörnyékén bezár. Mit jelent ez a roncsoláskor? A példábanemlített szerves standardból bemért 0,5 g minta 180 °C-oshômérsékleten 29,2 bar nyomást hoz létre az edényben. Ez

alatta van mind az edényzetre specifikált legnagyobb nyo-másnak, mind a valós max. (>38 bar) nyomásnak. Ennél azedényzetnél tehát nem lefelé módosul a tényleges teljesít-mény (30 barról 20 barra), hanem fölfelé!

Az ilyen megoldások három közvetlen elônyt biztosítanaka felhasználónak:a) Nagyobb bemérésb) Mindig eredményes roncsolás (nincs felesleges munka)c) Egyszerû edényzetkezelés

Nagyobb bemérés: az edény teljesítménye nincs „leront-va” a nyomáskontrollal, mert a nyomás szabályozása a nyo-máshatár tetején történik. Egy pl. 35 baros edény 35 baronvagy felette is mûködik. Ebbôl az következik, hogy a bemérttömeg a szerves mintából mehet 0,5 g-ig (lásd a táblázatotaz elôzô számban). Nincs nyomásszenzor, ami bekorlátoz-ná a hômérséklet emelkedését, tehát a megcélzott hômér-sékleten tudunk dolgozni. Az ábrán 1,25 g marhamájminta

roncsolásának hômérséklet- és nyomásprofilja látható. Amintát nagy nyomású edényben 180 °C-on roncsoltuk, akialakult legmagasabb nyomás (az exoterm csúcsnál) 68,5bar volt. Különben csak 60 bar körüli volt a tartós nyomás.

Mindig eredményes roncsolás: ahhoz, hogy az aktív sze-lepnek ne kelljen mûködésbe lépnie, a felhasználónak csak

néhány alapelvet és az applikációs segédletben megadottajánlást kell betartania: a közepes nyomású edénybe nemérjen be 0,5 g szerves anyagnál többet. A maximális be-mérésnél ne menjen 180 °C fölé. Kisebb bemérésnél vá-laszthat magasabb hômérsékletet, figyelembe véve a ron-csoló elegy megemelkedô gôznyomását.

A fenti ajánlások betartásával az edény szelepe nem lépmûködésbe. A roncsolás során el tudjuk érni a kívánt hô-mérsékletet, és tartani tudjuk azt a szükséges idôn keresz-tül. Amennyiben hiba csúszott a folyamatba, a szelep mû-ködni fog. Ilyenkor felvetôdik a kérdés, hogy mi van a min-tával? Köszönjük, a minta jól (sôt még jobban) van! A rend-szer nem áll le, a roncsolás folytatódik. Semmi különösnem történt, csak a szelepünk kicsit leengedett a (túl)nyo-másból. A mintából még az illanó elemek sem vesznek el!A minta analízisre alkalmas. Hasonlóan 35 bar-os edény-hez a nagy nyomású edényre (100 bar) is vannak ajánlások.Ez az edény jóval nagyobb teljesítményû, mint a közepesnyomású, ezért ezt az edényt javasoljuk a nehezen ron-csolható mintákhoz.

Egyszerû edényzetkezelés: az edényzet nem igényel sem-miféle karbantartást a két roncsolás között. Az elmosást ésmegszárítást követôen az edényeket újra lehet használni. AMilestone roncsolóedényzetének kezelése lényegesen ke-vesebb élômunkát kíván, mint a passzív védelmet tartalma-zó edényzetek.

Pár finomságot még nem is említettem…(Folytatjuk)

Labsystem Kft.

Page 8: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

T A L L Ó Z Ó

28 L A B I N F Ó ■ 2 0 0 7 / 5 .

Az analitikus gyakran nagyobb minta-beméréssel lenne elégedett, mint aroncsolóedényzethez – a készülékgyártója által – ajánlott legnagyobb be-mérhetô tömeg.

Csodák nyilván nincsenek, így apasszív védelemmel felszerelt edény-zetek használatánál meg kell eléged-nie a javasolt beméréssel.

A Milestone eszköztárában szerepel a„Külsô nyomáskontroll” nevû tartozék,amely az ETHOS-ban alkalmazottprogramozható felfûtési sebességgel,valamint az MDR-technológiájú edény-zettel együtt további lehetôséget nyújta felhasználónak a minta tömegéneknövelésére.

A Külsô nyomáskontroll (más néven:QP = Quality Pressure) szenzor azt fi-gyeli, hogy vannak-e nitrózus savgô-zök a készülék belsô terében. Ezek agôzök a következô esetekben kerülhet-nek a mikrohullámú kamrába: azedényzet alkatrészeinek külsô faláravéletlenül került sav miatt; magas hô-mérsékleten diffúzióval az edények fa-lán keresztül; magas nyomás esetén azedény szája és a fedél között.

Mivel a QP szenzor érzékenysége fo-lyamatosan állítható 0 és 100% között,igen finom szabályozás valósítható meg.

Az elôzôekben említettük, hogy azMDR-technológia minden egyesedényt a teljesítményének felsô hatá-ráig enged mûködni. Vegyünk egymeglehetôsen kényes mintát: a tejport.A nagy nyomású edényzetben mindengond nélkül elroncsolhatunk 0,75 vagyakár 1,0 gramm mintát.

1. kép 1000 tejpor T-P

Az ábrán 1000 mg BCR 151 tejpor10 ml HNO3-mal történô roncsolásá-nak hômérséklet/nyomásprofilja látha-tó. Ennél a bemérésnél még éppen

csak beinduló exoterm reakció figyel-hetô meg 150 °C felett, amelyet a rend-szer a mikrohullámú energia azonnalielvételével (PID-vezérlés) meg tud fé-kezni. A roncsolás 200 °C-on történik.

Ahhoz, hogy a QP szenzort mûkö-désre késztessük, ennél több mintátkell bemérnünk. Az ábrán az 1500 mgtejport tartalmazó edény hômérsék-let/nyomásprofilja látható. A mintához20 ml HNO3-at mértünk be. A roncso-lási véghômérséklet 200 °C volt.

2. kép: 1500 tejpor 1 T-P

Ennél a bemérésnél az exoterm reak-ció már sokkal korábban beindul, ame-lyet a készülék szintén le tud kezelni.Az ezt követô felfûtési szakasz „ese-ménytelenül” zajlik le, egészen kb.190 °C-ig, ahol mûködésbe lép a QPszenzor. A szenzor aktivizálódásánakkét egyértelmû jele van: a hômérséklet-görbe „hullámos” lesz. Amikor a hô-mérséklet a „hullám tetején” van, a QP-szenzor érzékeli a savgôzt a kamrában.

3. kép: 1500 tejpor 1 QP

A szenzor letiltja az energiát, amitôl aminta 2-3 fokot visszahûl (ez lesz a„hullám alja”), a kamra folyamatos öb-lítésének köszönhetôen lecsökken asavgôz koncentrációja, visszajön azenergia, ismét felmegy a hômérséklet.Ez így folytatódik – néha egészen aroncsolás végéig – esetünkben a prog-

ram 17. percéig, ahol megszûnik a QP-aktivitás. A hômérséklet még kissé föl-jebb tud emelkedni az utolsó hárompercre, majd befejezôdik a program.

A QP mûködésének másik jele: amikrohullámú energia ki-be kapcsolá-sa. Ez a kijelzôn úgy néz ki, mintha aképernyô közepén egy fésû lenne. QP-jel esetén az energia mindig teljesenkikapcsol, majd újra bekapcsol. Ennekeredménye lesz az „energiafésû”.

Lássuk, mi is történik a szinte folyama-tos QP-jel esetén (ez szivárgást jelez azedénybôl!) a mintával, különösen pedigaz abban lévô illanó elemekkel.

A Milestone edényzetével szembenegyébként is azt szokták híresztelni,hogy „az edényzet nincs zárva”, vagy„a szelep lefújásakor mindenképpenmintavesztés történik”, vagy tenderek-ben elôírják, hogy „az edény végig ma-radjon zárva a roncsolás során”. Egy-szer egy nemzetközi tenderben kifeje-zetten tiltották(!) az aktív szeleprend-szerû edényzet megajánlását.

Hát igen, ilyen ez az érdekek nélküli„szakma”…

Hasonlóan az elôzô részben – a sze-lep mûködésével kapcsolatosan – leír-takra a QP mûködése esetén sem leszmintavesztés, mivel a QP sokkal fino-mabban szabályoz, mint az MRD (me-chanikus) szelep.

A következô példában ugyancsak1500 mg-ot roncsolunk a BCR 464tonhalmintából 220 °C-on, szinte vé-gig QP-jellel, de az MDR-szelep mû-ködésbe lépése nélkül.

4. kép: 1500 tonhal QP

A roncsolási hômérséklet közelébenerôs hômérséklet-megfutást láthatunk,majd a program második felében végigjelentôs a QP-aktivitás.

Mikrohullámú roncsolásA nyomásszenzor hatása a roncsolási hômérsékletre – III. rész

Page 9: A nyomásszenzor hatása a roncsolási hőmérsékletre...0,25 g nincs 17,1 bar (246 psi) Kisnyomású 0,5 g nincs 29,3 bar (420 psi) *Közepes nyomású 0,75 g nincs 38,2 bar (464

T A L L Ó Z Ó

29L A B I N F Ó ■ 2 0 0 7 / 5 .

Ezen a mintán mutatjuk meg a másmódszerrel történt (szilárd mintás hi-ganyanalizátorral) higanymeghatáro-zás összehasonlító eredményeit.

A szilárd mintás Hg-analizátor mát-rixhatásmentes, jó minôségû analízistszolgáltat 1%-on belüli szórással. Önszerint veszítettünk-e mintát a mikro-hullámú roncsoláskor a QP szenzorigencsak aktív mûködése során?

A fenti példa (a 1,5 g tejpor) zárt ron-csolása igencsak feladja a leckét apasszív szeleppel ellátott rendszerek-nek. Tulajdonképpen esélyük sincsmegcsinálni. Ezért kissé kényelmetlen,hogy még feljebb tegyük a lécet.

Hála a mind szigorúbb elôírásoknak,az idônként csökkenô határértékeknekés nemkülönben a szinte örökké inho-mogén mintáknak, a közelmúltban né-hány érdekes applikáció került a látó-terünkbe.

Egy a környezet vizsgálatával foglal-kozó cég „legalább 3 gramm” prés-iszap zárt edényben történô roncsolá-sát szerette volna elvégezni. A meglévôzárt roncsolójuk 1 g elroncsolására voltalkalmas. A présiszap túlnyomórésztszerves anyag, tehát legfeljebb 3 g szer-ves anyag roncsolásáról beszélünk.

Másfél grammig nem vettük volnaigénybe a MILESTONE applikációs la-boratóriumának segítségét, de a„legalább 3 g” a mi nagy nyomásúedényünknek is túl sok lenne. Erre afeladatra a MILESTONE UltraCLAVEelnevezésû mikrohullámú berendezé-sét gondoltuk alkalmasnak.

A minta kiküldését követô kb. két hétmúlva megjöttek a minták (feltárt, tel-jesen tiszta oldat), az applikációs pro-tokoll kíséretében. A leírás szerint 5 gmintát mértek be edényenként, és eb-bôl egyszerre 6 darabot tettek be a ké-szülék kamrájába. Ugyanis legfeljebb

25 g szerves anyagot tudnak feltárniegyidejûleg ebben a térben.

A minta roncsolásának körülményei:5 g minta, 40 ml HNO3 + 20 ml HF

Az UltraCLAVE felépítése teljesen el-tér az általánosan ismert laboratóriumikészülékektôl. A készülék 3,5 litereskamrájában legfeljebb 200 bar nyomásérhetô el max. 260 °C-os hômérsékle-ten. Az összes edény kvázi-nyitott (egyfuratos sapka van mindegyiken). Azedények lezárását 20-50 bar nitrogénvégzi el, amellyel a program indítása-kor töltôdik fel a kamra. A max. 25 g-osszervesanyag-tömeget igény szerint le-het 6–78 edénybe szétosztani.

Kép: UltraCLAVE

Tipikus appliká-ció talajok teljes roncsolására: egyszer-re 40 edény, edényenként 0,25 g min-ta. A teljes program 2 1/2 órán belül ké-szen van. Az EPA 3052-es módszer félórán belül fejezôdik be. Az edények(készülhetnek kvarcból vagy TFM-bôl)lezárásával/nyitásával nincs teendô, aminta azonnal kivehetô az edénybôl.

Amennyiben egy második mintatartómár fel van töltve a készülék kinyitása-kor, legalább egy perc kell a következôprogram elindításához.

Igazán rémes, hogy mindennek van-nak korlátai…

Labsystem Kft.

Szilárd mintás Hg-analizátorral Roncsolás utáni Hg-analízisMinta száma Hg (ppm) Minta száma Hg (ppm)

1 4,552 1 4,5542 4,605 2 4,654

4,604 Átlag 4,578 Átlag

A program:Lépés Idô (perc) Hômérséklet Nyomás (bar) Energia (W)

1 05:00 90 °C 100 1.0002 10:00 130 °C 100 1.0003 10:00 150 °C 130 1.0004 15:00 190 °C 150 1.0005 15:00 190 °C 150 1.000

Hûtés 60:00